精确鉴定蛋白质-蛋白质相互作用对理解生物医学通路至关重要。多价蛋白结合（MPB）指一个配体同时与两个或多个受体结合，在调控复杂而精确的生理功能中起关键作用，其异常与多种疾病相关。目前区分多价结合与单价结合并测定其动力学常需复杂流程和仪器。本文提出一种无标记快速评估 MPB 及其动力学参数的方法：将 pNIPAm-co-AAc 生物响...
本文提出一种基于高阶 Fano 超材料（FRMMs）的多模式集成生物传感器。该传感器由不对称 U 形谐振器与矩形条谐振器构成，在 x 偏振和 y 偏振太赫兹波激励下分别激发四极（Qx、Qy）、八极（Ox、Oy）和十六极（Hx）Fano 共振模式。通过整合各共振模式的频率偏移 Δf，可无标记检测肺癌细胞 A549 的浓度；不同细胞浓度...
外泌体在细胞间通讯、肿瘤迁移与侵袭中发挥重要作用，但其在生物流体中浓度低，癌症外泌体的特异性检测仍是挑战。本文基于DNA适配体与外泌体表面生物标志物蛋白酪氨酸激酶7（PTK7）之间的分子识别，设计了一种新型可激活、无标记荧光传感策略，用于高灵敏、高特异检测外泌体。目标外泌体结合适配体后触发链置换反应，使G-rich序列暴露并折叠形成...
光学生物传感器，尤其是基于等离子体结构的传感器，已成为疾病诊断的潜在工具。等离子体生物传感器在人体血清中痕量生物标志物的无标记检测方面具有显著优势，但其广泛应用受限于灵敏度不足、化学固定过程复杂以及需要棱镜耦合器。为此，作者开发了一种基于金纳米孔阵列的夹心等离子体标尺（SW-PR），利用等离子体耦合效应实现超高灵敏度。由布洛赫波表面...
生物流体中生物标志物的先进检测对疾病诊断和预后具有重要意义。现有标记法存在成本高、操作复杂等不足。本文设计了一种无标记电化学生物传感器，用于快速检测转铁蛋白受体（transferrin receptor, TFR）。该传感器通过层层自组装法制备：在氧化铟锡（ITO）电极上修饰壳聚糖（Chi）形成正电荷层，再沉积带负电的羧基化多壁碳纳...
循环肿瘤细胞（CTCs）在血液中可为癌症检测、诊断和治疗监测提供重要信息。本文报道一种基于微流控狭窄通道的生物传感器系统，集成嵌入式电极，用于检测并计数血液中的癌细胞。该传感器在细胞通过狭窄通道时测量多频率阻抗幅值和相位。癌细胞在通过时发生变形，而血细胞保持完整，从而产生差异阻抗谱，可用于检测和计数CTCs。论文报道两种器件构型：一...
本文报道了一种基于长周期光纤光栅（LPFG）的无标记葡萄糖生物传感器。该传感器通过化学交联法在LPFG表面功能化氧化石墨烯（GO）和葡萄糖氧化酶（GOD）。GO涂覆于LPFG表面，凭借其极高的比表面积和丰富结合位点，可高效固定GOD。作者采用光学显微镜、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼光谱、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜...
本文开发了一种基于太赫兹时域光谱（THz-TDS）与超材料太赫兹传感器相结合的快速脂肪酸（FA）检测方法。作者测量了具有不同双键数的油酸、亚油酸和α-亚麻酸，以及具有不同构象的α-亚麻酸和γ-亚麻酸的太赫兹响应。为解释四种脂肪酸引起的谐振频率红移，进一步在太赫兹波段测量了它们的介电常数。同时尝试用拉曼光谱识别四种脂肪酸，但由于荧光干...
医院感染是全球重大公共卫生问题，早期准确识别病原体对及时治疗和防止败血症等危重并发症至关重要。本文基于双模波导干涉仪（BiMW）构建了一种超灵敏纳米光子生物传感器，用于快速、无标记检测铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）。作者采用聚乙二醇化硅烷（silane-PEG-CO...
纳米通道在智能系统中具有广阔前景，但当前研究多集中于纳米通道内部空间，外表面很少被探索。本文报道了一种利用集成纳米通道电极（INCE）实现纳米通道外表面与内部空间协同工作的模式，并将其构建为用于食源性细菌快速、简便检测的分离-检测系统。与常规纳米通道系统不同，INCE 将两个电极集成为高敏感电化学界面，同时纳米通道本身作为纳滤器，形...
流感A病毒（IAVs）在人和动物中循环多种株系并不断出现新株系，使其准确快速诊断具有挑战性。本研究建立了一种简单、快速的无标记视觉检测策略，利用肽核酸（PNA）作为生物传感器、未修饰金纳米颗粒（AuNPs）作为报告物，对H1至H16亚型等多种IAV进行视觉检测。该策略基于非互补病毒RNA存在时游离PNA诱导AuNPs聚集引起颜色变化...
微波谐振器传感器因可无接触、无标记监测液体培养基中细菌生长而备受关注。本文提出一种基于一对平面开环谐振器（SRR）的新型无标记微波生物传感器，用于非侵入式监测固体琼脂培养基上的细菌生长。传感器由两个谐振频率略有差异的 SRR 构成，以差分方式工作；以传输系数 S21 作为传感响应，设计并测得的品质因子高于 200，以保证高分辨率。1...
本文报道了一种基于向列相液晶的无标记适配体传感器，用于超灵敏检测四环素。四环素残留会危害健康并影响乳品发酵，适配体相比抗体更稳定、廉价且易于制备。该传感器将氨基修饰DNA适配体通过戊二醛交联固定在经DMOAP垂向排列剂和APTES硅烷偶联剂修饰的玻璃基底上，并以5CB向列相液晶作为光学换能介质。在无目标物时，DMOAP诱导液晶分子呈...
本文报道了一种基于化学剂量计修饰碳纳米管场效应晶体管（CNT-FET）的生物传感器，首次将化学剂量计传感原理引入 CNT 纳米电子器件。作者将半胱氨酸（Cys）选择性化学剂量计 CCD1 通过芘端基与 CNT 的 π-π 堆积作用固定在 CNT 通道表面。当 Cys 存在时，其巯基与 CCD1 共轭丙烯酸酯部分的 β 碳发生 Mic...
本文报道了一种基于多功能纳米变性牛血清白蛋白（nano-dBSA）功能化的石墨烯场效应晶体管（GFET）生物传感器，用于高灵敏检测癌症生物标志物。通过在石墨烯表面加热使天然牛血清白蛋白（BSA）变性，形成纳米级 dBSA 薄膜；该薄膜既可作为石墨烯的自保护层，防止光刻加工造成表面污染和损伤，又可作为交联层，在 EDC 和 Sulfo...
全细胞生物报告系统如细菌可用于环境和临床样品中特定分析物的传感，但现有观察趋化性响应的方法多依赖显微镜分析、荧光标记和难以规模化的微流控装置。本文证明，可在数分钟内利用硅飞升级微孔阵列（FMAs）的本征光学测量检测细菌趋化性。通过相位偏移反射干涉光谱测量（PRISM），微孔阵列作为硅衍射光栅，实现无标记、实时定量光学读出中被困细菌数...
本文提出一种新型、简便且超灵敏的电化学生物传感器，用于乙型肝炎病毒DNA（HBV DNA）标志物检测。该传感器以聚苯胺（PANI）修饰的空心碳球（HCS）为核心修饰层，通过电沉积金纳米颗粒（GNPs）将巯基化21-mer HBV特征寡核苷酸探针固定于HCS-PANI表面。采用循环伏安（CV）、差分脉冲伏安（DPV）和电化学阻抗谱（E...
本文报道了一种基于负介电电泳（DEP）光谱的生物传感检测方法，用于短单链DNA中的单核苷酸多态性（SNP）识别。作者将生物素化聚苯乙烯微球（PM）通过链霉亲和素与生物素化单链DNA结合，使微球表面携带不同末端或倒数第二核苷酸的DNA序列。在叉指电极产生的非均匀交流电场中，微球受到与频率相关的负DEP力；该力与微球在溶液中的漂移速度成...
评估人体神经肽Y（NPY）水平具有多种医学用途。本文报道采用导模共振（GMR）生物传感器方法对 NPY 生物标志物进行定量检测。该无标记传感器在近红外光谱区工作，呈现特征共振峰。NPY 与传感器表面生物选择性分子相互作用会引起光谱位移，无需额外处理即可直接识别结合事件。实验中，将 NPY 抗体固定于传感器表面以赋予操作特异性。针对目...
随着生物研究与临床诊断中对蛋白生物标志物快速、准确定量需求的增长，现有方法如酶联免疫吸附测定（ELISA）虽然准确，但操作复杂、耗时长且常需专业人员。本文探索开发一种无标记生物传感器，用于检测和定量标准蛋白。所开发传感器由碳纳米管（CNTs）、特异性抗体和纤维素滤纸组成，利用碳纳米管基传感系统的电阻变化检测牛血清白蛋白（BSA）作为...